Номер патента: 1138850

Авторы: Ильина, Хмельницкий, Шкловский, Шнайдер

ZIP архив

Текст

(51) Н 01 Н 85/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Н.А. Ильина, Р.С, Хмельницкий, И,Г, Шкловский и Я,Н. Шнайдер (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения(56) 1. Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. М., "Энергия", 1970 ф с. 369-380.2. Авторское свидетельство СССР ф 824339, кл. Н 01 Н 85/02 1979(54) (57) ПЛАВКИЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент,соединенный с контактными выводами,причем перфорированные участки расположены параллельными рядами по длинеленточного перфорированного плавкогоэлемента, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что,с целью повышения надежности и уменьшения габаритов, ленточный перфорированный плавкий элементвыполнен с отношением расстояния между центрами параллельно расположенных рядов перфорированных участков к толщине ленточного перфорированного плавкого элемента 25-200.1 1138Изобретение относится к низковольтному аппаратостроению, в частности кплавким предохранителям, 1Известны плавкие предохранители,у которых ленточные плавкие элементыЪмеют участки уменьшенного сечения(плавкие перешейки), причем отношение толщины плавкого элемента (азначит и перешейка) к ширине находится в пределах 0,1-0,2 и . 1 оОднако при таких соотношениях меж;ду шириной и толщиной поперечное сечение перешейка не может быть выполнено достаточно малым, что приводит кувеличению габаритов предохранителяи не позволяет достичь хороших токоограничивающих характеристик (пропускаемый ток, Джоулевы интегралы).Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является плав кий предохранитель, содержащий корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и но меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент, соединенный сконтактными выводами, причем перфорированные участки расположены параллельными рядами по длине ленточного перфорированного плавкого элемента 2,30В известной конструкции плавкогопредохранителя из-за малой величиныпоперечного сечения перфорированныхучастков (перешейков) не учтено, что.расстояние между параллельно расположенными рядами перешейков в значитель- З 5ной степени определяют надежность имассогабаритные характеристики предохранителей. При этом расстояниедолжно выбираться исходя из двухпротивоположных критериев:а) расстояние должно быть таким,чтобы последовательно соединенныеэлектрические дуги, возникающие приотключении предохранителем сверхтоков, не сливались в одну сплошнуюдугу вплоть до окончания процесса дугогашения,б) для создания экономичной (сточки зрения габаритных размеров) кон"струкции необходимо, чтобы расстояниемежду параллельно расположенными рядами плавких перешейков было минимальным (с учетом дуговых процессов).Кроме того, выбор оптимального значения расстояния между параллельно рас.положенными рядами перешейков (т.е.длины участкаполного сечения плавкого элемента) в значительной степе 850 1ни зависит от толщины плавкого элемента.Недостатком указанного устройстваявляется низкая надежность срабатывания из-за слияния последовательныхдуг в сплошную дугу, что приводит кпрожогу и взрыву плавкого предохранителя. Кроме того, значительные расстояния между параллельно расположенными рядами плавких перешейковприводят к увеличению продольныхгабаритов предохранителя.Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритов,Поставленная цель достигается тем,что в плавком предохранителе, содержащем корпус, заполненный дугогасящим наполнителем, контактные выводы и по меньшей мере один ленточный перфорированный плавкий элемент,соединенный с контактными выводами,причем перфорированные участки расположены параллельными рядами подлине ленточного перфорированногоплавкого элемента, ленточный перфорированный плавкий элемент выполненс отношением расстояния между центрами параллельно расположенных рядовперфорированных участков к толщинеленточного перфорированного плавкогоэлемента, 25-200.На чертеже изображен вариант конструкции плавкого предохранителя,общий вид,Предохранитель содержит корпус 1 из электроизоляционного материала контактные выводы 2, ленточный перфорированный плавкий элемент3, соединенный с контактным выводом 2. Внутренняя полость корпуса предохранителя заполнена дугогасящимнаполнителем 4, Плавкий элемент имеет участки 5 обслабленного сечения(плавкие перешейки), образованныеперфорацией,Плавкий элемент выполнен такимобразом, что расстояние 1 между цент.рами параллельно расположенных рядов перешейков 5 определяется поформуле(уфнгде М - коэффициент, равный отношению тока контура максимальной энергии дуги кноминальному току предохра-.,нителя,3 1138- коэффициент, зависящий отматериала плавкого элементаи особенностей конструкциипредохранителя;- коэффициент равный отноУ5шению среднеинтегральногонапряжения на дуге при отключении предохранителемтока короткого замыканияк напряжению контура,- номинальное напряжение предохранителя;л- максимально допустимаядля данного предохранителявеличина постоянной времени цепи.При этом отношение между расстоянием б и толщиной плавкого элементанаходится в пределах 25-200.Предельные значения коэффициентов20в формуле и соотношения между расстоянием 1 и .толщиной элемента выбираются следующим образом.Расстояниеопределяется номинальным напряжением 0 ц (как параметромпредохранителя) и постоянной времени ь (как параметром контура), откоторых зависит энергия дуги, а такжезначениями коэффициентов,Коэффициент, определяющий отношение тока контура, при котором 0выделяемая энергия дуги максимальна,к номинальному току предохранителя,находится в пределах 10-20. Эмпирический коэффициентдолжен находитьсяв пределах 0,04-0, 12. Выход за ниж- З 5ний предел приводит к выбору уменьшенной величины. расстояния между параллельно расположенными рядами перешейков, что значительно ухудшает защитные характеристики предохранителя и может привести к взрыву в процессе отключения тока короткого замыкания. Выход коэффициента за верхний предел приводит к увеличениюгабаритов предохранителя. 45Отношение среднеинтегральногона,пряжения на дуге предохранителя к напряжению контура (коэффициент) определяет эффективность токоограничения,а значит величину рассеиваемой в 50дуге энергии. Коэффициентдолженнаходиться в пределах 1,2-1,4, Выход за нижний предел приводит к резкому снижению токоограничения предохранителя, значительному ухудшению 55его защитных характеристик и увеличению выделяемой энергии дуги. Еслиже величина коэффициентапревы 850 4сит значение 1,4, то это приведет к возникновению недопустимых перенапряжений на дуге предохранителя, превышающих величину (1,5-1,8)0 дм,что в итоге способствует выходу из строя защищаемых полупроводниковых устройств.Кроме того, при использовании плавкого элемента большой толщины, но с малой длиной участка, нахоядщегося между параллельными рядами перешейков, скорость выгорания элемента будет невысокой из-за большой толщины элемента, что приводит к локальному перегреву песчаного наполнителя, потере им своих диэлектрических, а значит и дугогасительных свойств (известно, например, что электрическое сопротивление песка при нагреве до нескольких сотен градусов уменьшается в несколько тысяч раз), вследствие чего скорость роста напряжения на дуге будет небольшой из-за малого градиента напряжения. В то же время из-за малой длины расстояния между параллельными рядами перешейков абсолютная величина напряжения на дуге в течение этапа дугогашения также будет небольшой и при этом она имеет тенденцию к снижению.При использовании толстого плавкого элемента с большим расстоянием между параллельными рядами перешейков из-за низкой скорости выгорания элемента малого градиента напряжения на дуге песок теряет свои диэлектрические свойства, напряжение на дуге в начальной стадии этапа дугогашения медленно растет и не достига" ет требуемой величины, а в дальнейшем некоторое увеличение длины дуги, которое могло бы привести к увеличению напряжения на дуге, практически сводится на нет увеличением проводимости песка и шунтированием им дуги, что в конечном счете вызывает значительное выделение энергии дуги.Применение очень тонкого (менее 0,05-0,07 мм) плавкого элемента с от" носительно большим для данной толщи- ны растоянием между параллельными рядами перешейков (7-8 мм) неплохо с точки зрения защитных характеристик предохранителя, однако это требует существенного увеличения габаритов предохранителя при прочих равных условиях (например, сохранение одного и того же номинального тоха), а также чревато опасностью больших перенапряжений на дуге.50 11388 ираж 679 Подписное ПН Заказ 10697 Патеит", г,У, ул.Проектная, 4 ЭИспользование тонкого плавкого элемента с малым расстоянием между параллельными рядами перешейков на начальном этапе дугогашения обеспечивает высокую скорость роста напряжения на дуге, однако в связи с быстрым выгоранием элемента напряжение на дуге быстро падает, что существенно увеличивает продолжительность дугогашения и энергию дуги. Причем зави симость здесь значительно более сильная, чем линейная. Например, уменьшение среднеинтегрального значения напряжения на дуге в период дугогашения на 10-203 может вызвать увеличение энергии дуги на 50-1202.Таким образом, работа предлагаемого плавкого предохранителя отличается достаточно высокой скоростью роста напряжения на дуге порядка (1,0 Я2,5) 10 В , и хорошей стабильностьюссохранения напряжения в течение этапа дугогашения. Кроме того, после коммутации наиболее тяжелого в энергетическом отношении режима плавкие элементы выгорают практически полностью, однако продолжительность периода дугогашения с оставшейся нулевой длиной элемента весьма мала по отношению к длительности всего этапа дугогашения (не более 5-87). Все это позволяетобеспечить два главных противоречивыхтребования: высокую надежность и экономичные массогабаритные показатели.

Смотреть

Заявка

3580214, 15.04.1983

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТНО КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ НИЗКОВОЛЬТНОГО АППАРАТОСТРОЕНИЯ

ИЛЬИНА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА, ХМЕЛЬНИЦКИЙ РОАЛЬД САВВИЧ, ШКЛОВСКИЙ ИЛЬЯ ГРИГОРЬЕВИЧ, ШНАЙДЕР ЯКОВ НАУМОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H01H 85/08

Метки: плавкий, предохранитель

Опубликовано: 07.02.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1138850-plavkijj-predokhranitel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Плавкий предохранитель</a>

Похожие патенты